本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品及食品檢驗檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用顏色參數(shù)指標(biāo)判定黑米花色苷含量的方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們越來越意識到全谷類糙米對健康的積極效應(yīng)；糙米中富含多種維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維、多酚類化合物和某些紅米和黑米色素等，尤其是黑米中特異性含有的花色苷；自古以來，黑米被歷代作為貢品進貢朝廷，被陳為“貢米”、“藥米”、“黑珍珠”等，《本草綱目》中亦有記載滋陰補腎、健脾暖肝、明目活血等功效；最近，很多現(xiàn)代流行病醫(yī)學(xué)和臨床干預(yù)試驗表明，黑米中的花色苷具有很強的抗氧化活性，具有抗菌消炎的功效，還能預(yù)防諸如心血管疾病、ii型糖尿病、肥胖和某些癌癥等慢性疾病的發(fā)病風(fēng)險；因此，如何快速檢測判定黑米中總共花色苷含量已十分必要。
目前，對黑米花色苷的測定方法主要采用分光光度法和高效液相色譜法；但是在檢測過程中存在操作繁瑣、成本高、檢測周期長等缺點，另一方面，分光光度法和高效液相色譜法均無法達到無損檢測，因此限制了其應(yīng)用范圍，也難以在市場上得到廣泛的應(yīng)用。目前，黑米顏色參數(shù)的測定主要通過色差儀來測定。研究表明花色苷是黑米中特有的色素成分，由此，如何將黑米顏色參數(shù)和黑米中花色苷組分及含量進行關(guān)聯(lián)并實現(xiàn)無損檢測，為黑米色素含量的檢測和評價提供了一種新思路，同時也為市場監(jiān)管提供便利，具有較好的應(yīng)用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對黑米花色苷的測定方法存在操作繁瑣、成本高、檢測周期長，無法達到無損檢測等問題，本發(fā)明提出了一種可以對黑米進行無損檢測，將黑米花色苷組分及含量與黑米顏色參數(shù)進行具體關(guān)聯(lián)，操作簡單、成本低、快速檢測的利用顏色參數(shù)指標(biāo)判定黑米花色苷含量的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：利用顏色參數(shù)指標(biāo)判定黑米花色苷含量的方法，黑米花色苷包括總花色苷、矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、芍藥素-3-o-葡萄糖苷，包括如下步驟：1)將待測的黑米稻谷樣品脫殼后，制作成黑米樣品放置到隔絕空氣的自封袋中，并貯藏于4℃，待測，測定前將黑米樣品放置在室溫環(huán)境下，并待黑米樣品溫度與室溫一致，方可開袋檢測；2)分別測得黑米樣品的明暗度、紅綠度和黃藍度三項顏色參數(shù)指標(biāo)，其中，明暗度參數(shù)指標(biāo)記為x1，紅綠度參數(shù)指標(biāo)記為x2，黃藍度參數(shù)指標(biāo)記為x3；3)所述的總花色苷含量記為y1，含量單位為mg/100g，所述總花色苷含量與步驟2)所得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的多元線性回歸方程式為：y1＝﹣4.9255x1﹣65.6024x2+24.6700x3+366.2719，r2＝0.9713；4)所述的矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量記為y2，含量單位為mg/100g，所述矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量與步驟2)所得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的多元線性回歸方程式為：y2＝﹣3.4303x1﹣31.4822x2+13.6001x3+196.2351，r2＝0.9718；5)所述的芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量記為y3，含量單位為mg/100g，所述芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量與步驟2)所得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的多元線性回歸方程式為：y3＝﹣0.5857x1﹣8.1096x2+3.3601x3+40.4756，r2＝0.9273。
作為優(yōu)選，步驟2)中，所述的明暗度參數(shù)值為100表示白，所述明暗度參數(shù)值為0表示黑，所述的紅綠度參數(shù)值為正表示紅，所述紅綠度參數(shù)值為負表示綠，所述的黃藍度參數(shù)值為正表示黃，所述黃藍度參數(shù)值為負表示藍。
作為優(yōu)選，步驟3)中，利用ph梯度法對黑米樣品進行總花色苷的測定獲得總花色苷含量，利用步驟2)所測得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)x1、x2、x3，計算獲得多元線性回歸方程式中x1、x2、x3的系數(shù)值及常量值。
作為優(yōu)選，步驟4)中，利用高效液相法對黑米樣品進行矢車菊素-3-o-葡萄糖苷的測定獲得矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量，利用步驟2)所測得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)x1、x2、x3，計算獲得多元線性回歸方程式中x1、x2、x3的系數(shù)值及常量值。
作為優(yōu)選，步驟5)中，利用高效液相法對黑米樣品進行芍藥素-3-o-葡萄糖苷的測定獲得芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量，利用步驟2)所測得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)x1、x2、x3，計算獲得多元線性回歸方程式中x1、x2、x3的系數(shù)值及常量值。
本發(fā)明提出了黑米樣品中的總花色苷、矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、芍藥素-3-o-葡萄糖苷分別與黑米樣品顏色參數(shù)相關(guān)的方程式，具體推導(dǎo)過程是：以7份黑米樣品分別作為待測樣品，每種待測樣品依次進行3項顏色參數(shù)指標(biāo)的無損檢測測定，為了判定結(jié)果的準確性，每個黑米樣品測定6次，取其平均值，7份樣品各項指標(biāo)結(jié)果見表1，其中明暗度指標(biāo)的測定值為l*，紅綠度的測定值為a*，黃藍度的測定值為b*。
表1.3項顏色指標(biāo)6次測定結(jié)果的平均值
接著對7個待測黑米樣品進行總花色苷、矢車菊素-3-o-葡萄糖苷和芍藥素-3-o-葡萄糖苷的含量測定，其中，利用ph梯度法對黑米樣品進行總花色苷的測定獲得總花色苷含量，利用高效液相法對黑米樣品進行矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、芍藥素-3-o-葡萄糖苷的測定獲得二者含量，為了判定結(jié)果的準確性，每個黑米樣品測定6次，取其平均值，7份樣品各項指標(biāo)結(jié)果見表2。
表2.黑米花色苷組分及含量6次測定結(jié)果的平均值(mg/100g)
顏色參數(shù)l*、a*和b*值和黑米總花色苷、矢車菊素-3-o-葡萄糖苷和芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量的相關(guān)分析：通過sas9.3軟件的proccorr相關(guān)分析程序，采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)中的雙側(cè)顯著性檢驗獲得結(jié)果見表3。
表3、顏色參數(shù)和黑米花色苷組分及含量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)
注：*表示顯著性水平p<0.05，**表示顯著性水平p<0.01，***表示顯著性水平p<0.001。
由表3相關(guān)分析結(jié)果可知，總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量和芍藥素3-o-葡萄糖苷含量間存在極顯著正相關(guān)(p<0.001)，黑米各顏色參數(shù)l*，a*和b*間也存在顯著正相關(guān)(p<0.01)；進一步分析得到顏色參數(shù)l*、a*和總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量和芍藥素3-o-葡萄糖苷含量均呈負相關(guān)(p<0.05)，其中l(wèi)*和總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量、芍藥素3-o-葡萄糖苷含量的相關(guān)系數(shù)分別為r＝﹣0.901、r＝﹣0.874和r＝﹣0.828；a*和總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量和芍藥素3-o-葡萄糖苷含量的相關(guān)系數(shù)分別為r＝﹣0.892、r＝﹣0.817和r＝﹣0.796；顏色參數(shù)b*和總花色苷含量的相關(guān)系數(shù)為r＝﹣0.813。這些說明顏色參數(shù)l*、a*、b*和總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量、芍藥素3-o-葡萄糖苷含量之間的擬合度較好。
另一方面通過分別對總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量和芍藥素3-o-葡萄糖苷含量與顏色參數(shù)l*、a*和b*值進行線性擬合，得到三個三元線性回歸方程式：
y1＝﹣4.9255x1﹣65.6024x2+24.6700x3+366.2719，r2＝0.9713
y2＝﹣3.4303x1﹣31.4822x2+13.6001x3+196.2351，r2＝0.9718
y3＝﹣0.5857x1﹣8.1096x2+3.3601x3+40.4756，r2＝0.9273
式中y1、y2和y3分別為總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量和芍藥素3-o-葡萄糖苷含量，x1、x2和x3分別為顏色參數(shù)l*、a*和b*值。
綜合考慮顏色參數(shù)l*、a*、b*值和總花色苷含量、矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量、芍藥素3-o-葡萄糖苷含量的相關(guān)分析結(jié)果和線性擬合度，可知芍藥素3-o-葡萄糖苷含量的線性擬合度較差，而同時可初步確定黑米中總花色苷含量和矢車菊素3-o-葡萄糖苷含量能更好地擬合顏色參數(shù)l*、a*、b*值。
本發(fā)明具有如下有益效果：1)可對黑米進行無損檢測獲得黑米花色苷含量；2)將黑米花色苷組分及含量與黑米顏色參數(shù)進行具體關(guān)聯(lián)；3)操作簡單、成本低、可實現(xiàn)快速檢測。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進一步的描述。
利用顏色參數(shù)指標(biāo)判定黑米花色苷含量的方法，黑米花色苷包括總花色苷、矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、芍藥素-3-o-葡萄糖苷，包括如下步驟：1)將待測的黑米稻谷樣品脫殼后，制作成黑米樣品放置到隔絕空氣的自封袋中，并貯藏于4℃，待測，測定前將黑米樣品放置在室溫環(huán)境下，并待黑米樣品溫度與室溫一致，方可開袋檢測；2)分別測得黑米樣品的明暗度、紅綠度和黃藍度三項顏色參數(shù)指標(biāo)，其中，明暗度參數(shù)指標(biāo)記為x1，紅綠度參數(shù)指標(biāo)記為x2，黃藍度參數(shù)指標(biāo)記為x3；3)總花色苷含量記為y1，含量單位為mg/100g，總花色苷含量與步驟2)所得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的多元線性回歸方程式為：y1＝﹣4.9255x1﹣65.6024x2+24.6700x3+366.2719，r2＝0.9713；4)矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量記為y2，含量單位為mg/100g，矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量與步驟2)所得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的多元線性回歸方程式為：y2＝﹣3.4303x1﹣31.4822x2+13.6001x3+196.2351，r2＝0.9718；5)芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量記為y3，含量單位為mg/100g，芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量與步驟2)所得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的多元線性回歸方程式為：y3＝﹣0.5857x1﹣8.1096x2+3.3601x3+40.4756，r2＝0.9273；
明暗度參數(shù)值為100表示白，明暗度參數(shù)值為0表示黑，紅綠度參數(shù)值為正表示紅，紅綠度參數(shù)值為負表示綠，黃藍度參數(shù)值為正表示黃，黃藍度參數(shù)值為負表示藍；
步驟3)中，利用ph梯度法對黑米樣品進行總花色苷的測定獲得總花色苷含量，利用步驟2)所測得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)x1、x2、x3，計算獲得多元線性回歸方程式中x1、x2、x3的系數(shù)值及常量值；
步驟4)中，利用高效液相法對黑米樣品進行矢車菊素-3-o-葡萄糖苷的測定獲得矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量，利用步驟2)所測得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)x1、x2、x3，計算獲得多元線性回歸方程式中x1、x2、x3的系數(shù)值及常量值；
步驟5)中，利用高效液相法對黑米樣品進行芍藥素-3-o-葡萄糖苷的測定獲得芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量，利用步驟2)所測得的三項顏色參數(shù)指標(biāo)x1、x2、x3，計算獲得多元線性回歸方程式中x1、x2、x3的系數(shù)值及常量值。
具體實施過程是，分別選取樣品1、樣品2和樣品3，測得其顏色參數(shù)分別為l*＝27.03、a*＝0.74、b*＝－0.62；l*＝34.49、a*＝1.64、b*＝－0.56和l*＝25.91、a*＝1.64、b*＝－0.30；
利用步驟3)、步驟4)、步驟5)的方程，分別計算得出y1＝169.16mg/100g、75.27mg/100g和123.38mg/100g；y2＝71.73mg/100g、18.82mg/100g和51.51mg/100g；y3＝16.54mg/100g、5.13mg/100g和10.96mg/100g；計算得出的值記為理論值；
再以現(xiàn)有檢測方法實際檢測樣品1、樣品2和樣品3的黑米花色苷含量，其中，通過ph梯度法及高效液相法檢測得到樣品1、樣品2和樣品3的總花色苷含量分別為176.48mg/100g、83.69mg/100g和129.78mg/100g；矢車菊素-3-o-葡萄糖苷含量分別為68.82mg/100g、18.47mg/100g和52.88mg/100g；芍藥素-3-o-葡萄糖苷的含量分別為16.97mg/100g、5.63mg/100g和11.70mg/100g；檢測得出的值記為檢測值；
以上數(shù)值相關(guān)結(jié)果見表4；
表4、理論檢測值與實際檢測值的結(jié)果比對分析
利用t檢驗法分析理論檢測值和實際檢測值之間的差異性，得出理論值和檢測值不存在顯著的差異性，即利用顏色參數(shù)指標(biāo)(l*、a*和b*)判定黑米總花色苷、矢車菊素-3-o-葡萄糖苷和芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量與利用ph梯度法判定總花色苷含量和高效液相法判定矢車菊素-3-o-葡萄糖苷和芍藥素-3-o-葡萄糖苷含量的結(jié)果基本一致。因此，可以得出l*、a*和b*三個顏色參數(shù)指標(biāo)能達到無損、快速、有效判定黑米花色苷含量的要求。
以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例，顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。